一种甘油-甘油碳酸酯混合液的分离方法技术

本发明专利技术属于混合物分离技术领域，具体涉及一种甘油

【技术实现步骤摘要】
一种甘油
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甘油碳酸酯混合液的分离方法


[0001]本专利技术属于混合物分离
，具体涉及一种甘油
‑
甘油碳酸酯混合液的分离方法以及甘油合成甘油碳酸酯所得混合物的分离方法。

技术介绍

[0002]甘油碳酸酯(glycerol carbonate，GC)是一种稳定性高、无毒、可燃性低、可生物降解的环境友好型溶剂。由于其分子内含有高反应活性的羟基、羰基等官能团，作为绿色有机合成的中间体，可进一步发生取代、缩合等化学反应，常被应用于食品、医药、化妆品、纺织、涂料、塑料、机械、军事、航空、航天、集成电路、新材料、新能源等各个领域。甘油碳酸酯通常是采用甘油为原料进行合成的，由此产物中不可避免的含有未反应完全的甘油。为获得高纯度的甘油碳酸酯，节能且高效的分离工艺的开发势在必行。
[0003]目前，国内外现有甘油
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甘油碳酸酯混合液的分离方法，主要有减压蒸馏法、分子蒸馏法、柱层析法以及乙腈作萃取剂的萃取分离法。
[0004]申请公布号为CN104926781A、CN102952110A、CN101811971A的中国专利技术专利申请均公开了一种以甘油合成甘油碳酸酯的方法，其主要是在真空度为0.2KPa，温度为180
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190℃下采用减压蒸馏对粗GC进行提纯的方法。但由于甘油和甘油碳酸酯沸点高(甘油沸点290℃；甘油碳酸酯沸点350℃)，且互溶性好，通过减压蒸馏方式难以使混合液彻底分离，致使所得甘油碳酸酯的纯度不高，且收率仅为75％。
>[0005]为提高甘油碳酸酯的纯度，申请公布号为CN106582661A的中国专利技术专利申请公开了一种金属负载型催化剂及其在碳酸甘油酯合成中的应用，公开了在真空度为1
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15Pa，蒸发器温度为100
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200℃下采用分子蒸馏法对产品进行提纯，最终得到的甘油碳酸酯收率大于95％，纯度不低于99％。但分子蒸馏装置需要极低的真空度，对设备密封性能等要求极高且分离效率较低，常用于实验室，很难在大规模工业生产中推广应用。
[0006]为解决产品分离时耗能大且操作压力低等难题，邢爱玲等学者(柱层析法分离纯化碳酸甘油酯[J].广东化工，2010，37(2)：39
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40)提出了采用柱层析法来分离纯化甘油碳酸酯。此法以氧化铝作为不溶性填充基质，并以甲醇
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丙酮混合液作为洗脱剂，在常温下即可对混合液进行分离，得到甘油碳酸酯纯度为95％，收率为92.53％左右。然而，柱层析法的填充基质再生较为困难且使用前需活化，多在实验室使用，若进行工业化生产需要更换大型柱子，从而需要填充更多不溶性基质，无疑会增加生产成本，且操作复杂、效率较低，同样无法在工业生产中推广。
[0007]进一步地，法国专利申请EP2174937A1公开了一种以乙腈为萃取剂的萃取分离法，此法可在常压下进行萃取分离，萃取剂乙腈可再通过蒸馏回收循环使用，所得甘油碳酸酯纯度为96％，收率为72％。但此法所用的萃取剂乙腈为管制品且与水互溶，易水解形成酰胺，进一步水解生成酸从而增加副产物。此外乙腈还具有易燃、有毒、易挥发等不良特性，都给分离过程带来潜在危险。
[0008]基于上述研究现状，为满足工业上大规模生产高纯度甘油碳酸酯的需求，开发一
种绿色、环保且分离效果优异的甘油
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甘油碳酸酯混合液的分离方法，成为当下需要迫切解决的问题。

技术实现思路

[0009]本专利技术的第一目的在于提供一种甘油
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甘油碳酸酯混合液的分离方法，其绿色环保、操作简单、能耗低，且分离所得甘油碳酸酯的收率和纯度高，适于甘油和甘油碳酸酯的工业分离。
[0010]本专利技术的第二目的在于提供一种甘油合成甘油碳酸酯所得混合物的分离方法，其绿色环保、操作简单、能耗低，且分离所得甘油碳酸酯的收率和纯度高，适于甘油碳酸酯的大规模工业生产。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术的甘油
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甘油碳酸酯混合液的分离方法，采用的技术方案是：
[0012]甘油
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甘油碳酸酯混合液的分离方法，包括以下步骤：
[0013](1)向甘油
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甘油碳酸酯混合液中加入萃取剂进行多级萃取，分离得到甘油和萃取液；所述萃取液为萃取剂和甘油碳酸酯的混合物；
[0014](2)将步骤(1)所得萃取液于40～85℃进行常压蒸馏分离，馏出物为萃取剂，未馏出物为甘油碳酸酯；所述萃取剂由丙酮和烃类化合物组成；所述烃类化合物为二氯甲烷、二氯乙烷、环己烷、氯仿中的一种。
[0015]甘油和甘油碳酸酯具有沸点高、互溶度好的特点，且甘油碳酸酯在较高温度下不稳定，易脱CO2形成缩水甘油而变质。目前采用高真空蒸馏的方式分离甘油和甘油碳酸酯效率低，且产物纯度不高。而采用柱层析法不便于产业化生产。此外，采用腈类化合物萃取法，效率低且腈类化合物具有易燃、有毒、易挥发、易水解等不良特性，给大规模分离过程和工业生产带来了严峻考验。
[0016]本专利技术提供的甘油
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甘油碳酸酯混合液的分离方法，采用液液萃取分离手段，实现了甘油
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甘油碳酸酯混合液的高效分离。本专利技术基于前期试验探究发现，相较于其他现有的甘油
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甘油碳酸酯的萃取分离溶剂。本专利技术采用丙酮和烃类化合物作为二元混合萃取剂对甘油和甘油碳酸酯的混合溶液进行多级萃取，其一方面对甘油显示出极差的萃取性，能够有效避免对甘油组分的萃取，实现甘油与甘油碳酸酯的有效分离，另一方面，分离所得甘油碳酸酯能够兼具优良的得率和纯度，甘油碳酸酯的收率达87％～91.7％，纯度达91％～96.5％。此外，本专利技术采用的萃取剂具有较低的沸点，低沸点萃取剂通过简单蒸馏即能够实现重复循环使用。
[0017]因此，本专利技术的甘油
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甘油碳酸酯混合液的分离方法，相较于其它高真空蒸馏、柱层析或腈类化合物萃取法，具有操作方便、能耗低、分离效果良好、绿色环保、且经济性巨大的多重优点。
[0018]基于甘油碳酸酯分离得率和纯度的考虑，优选地，所述萃取剂中，丙酮与烃类化合物的体积比为(1∶3)～(2∶1)。
[0019]基于改善萃取效果的考虑，更优选地，所述萃取剂为丙酮和二氯甲烷体积比为1∶3的混合物。
[0020]本专利技术的重点在于萃取剂的选择，因此本专利技术对甘油
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甘油碳酸酯混合液中，甘油
与甘油碳酸酯的体积比不作特殊限定。进一步优选地，所述甘油
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甘油碳酸酯混合液中，甘油与甘油碳酸酯的体积比为(0～0.5)∶(1～0.5)。
[0021]进一步地，所述甘油
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甘油碳酸酯混合液与萃取剂的体积比为(2～3)∶1，更优选为2∶1。
[0022]优选地，所述多级萃取的萃取时间为1.5～3.0h，萃取温度为20～50℃。进一步优选地，多级萃取的萃取时间为1.5～2.0h，萃取温度为2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甘油
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甘油碳酸酯混合液的分离方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)向甘油
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甘油碳酸酯混合液中加入萃取剂进行多级萃取，分离得到甘油和萃取液；所述萃取液为萃取剂和甘油碳酸酯的混合物；(2)将步骤(1)所得萃取液于40～85℃进行常压蒸馏分离，馏出物为萃取剂，未馏出物即为甘油碳酸酯；所述萃取剂由丙酮和烃类化合物组成；所述烃类化合物为二氯甲烷、二氯乙烷、环己烷、氯仿中的一种。2.如权利要求1所述的甘油
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甘油碳酸酯混合液的分离方法，其特征在于，所述萃取剂中，丙酮与烃类化合物的体积比为(1∶3)～(2∶1)。3.如权利要求1所述的甘油
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甘油碳酸酯混合液的分离方法，其特征在于，所述甘油
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甘油碳酸酯混合液中，甘油与甘油碳酸酯的体积比为(0～0.5)∶(1～0.5)。4.如权利要求1所述的甘油
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甘油碳酸酯混合液的分离方法，其特征在于，所述甘油
‑
甘油碳酸酯混合液与萃取剂的体积比为(2～3)∶1。5.如权利要求1所述的甘油
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甘油碳酸酯混合液的分离方法，其特征在于，所述多级萃取的萃取时间为1.5～3.0h，萃取温度为20～5...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲彦锋，王会军，李敬杰，王志龙，王琳，霍琳梦，李谦，刘勇，杨浩，乔聪震，
申请(专利权)人：河南省亚欧起重设备有限公司，
类型：发明
国别省市：